2019高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 基礎(chǔ)課時練23 化學(xué)平衡常數(shù) 化學(xué)反應(yīng)進行的方向.doc

基礎(chǔ)課時練(二十三)化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)反應(yīng)進行的方向1(2018哈爾濱三中調(diào)研)下列說法中不正確的是()ASiO2(s)2C(s)=Si(s)2CO(g)只能在高溫下自發(fā)進行，則該反應(yīng)的H0B3C(s)CaO(s)=CaC2(s)CO(g)在常溫下不能自發(fā)進行，說明該反應(yīng)的H0CBaSO4(s)4C(s)=BaS(s)4CO(g)室溫下不能自發(fā)進行，說明該反應(yīng)的H0D常溫下，2NO(g)O2(g)=2NO2(g)能夠自發(fā)進行，則該反應(yīng)的H0答案：C2(2018濟南槐陰區(qū)質(zhì)檢)可逆反應(yīng)：2SO2O22SO3達到平衡狀態(tài)時，保持恒溫恒容向容器中加入一定量的O2。下列說法正確的是(K為平衡常數(shù)，Q為濃度商)()AQ不變，K變大，O2轉(zhuǎn)化率增大BQ不變，K變大，SO2轉(zhuǎn)化率減小CQ變小，K不變，O2轉(zhuǎn)化率減小DQ增大，K不變，SO2轉(zhuǎn)化率增大答案：C3某溫度下，向容積為1 L的密閉反應(yīng)器中充入0.10 mol SO3，當(dāng)反應(yīng)器中的氣體壓強不再變化時測得SO3的轉(zhuǎn)化率為20%，則該溫度下反應(yīng)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)的平衡常數(shù)為()A8.0102 molL1B1.6103 molL1C3.2103 molL1D4.0102 molL1解析：選B2SO3(g)2SO2(g)O2(g)起始(mol) 0.10 0 0平衡(mol) 0.102x 2x x100%20%x0.01 molK所以逆反應(yīng)的平衡常數(shù)為1 600，B正確。4(2018北海市統(tǒng)考)已知X(g)Y(g)Z(g)G(g)H的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如表所示。溫度/6007008301 0001 200平衡常數(shù)K1.71.11.00.60.4在830時，向2 L密閉容器中投入a mol X、b mol Y氣體，反應(yīng)并達到平衡狀態(tài)。下列說法不正確的是()A600和1 200時該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達式相同B該可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)C上述反應(yīng)達到平衡時X的最大轉(zhuǎn)化率為50%D上述反應(yīng)達到平衡時密度、相對分子質(zhì)量都不變解析：選BA項，化學(xué)方程式相同，則化學(xué)平衡常數(shù)表達式相同，溫度不同，化學(xué)平衡常數(shù)的值不同，正確；B項，由表可知，溫度升高，平衡常數(shù)減小，說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，錯誤；C項，當(dāng)ab時，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率最大，由于830 K1.0可計算X的最大轉(zhuǎn)化率為50%，正確；D項，反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量不變，總的物質(zhì)的量不變，體積也不變，則達到平衡時的密度、相對分子質(zhì)量都不變，正確。5(2017華中師大附中期末)一定條件下，發(fā)生反應(yīng)：X(g)2Y(g)2Z(g)?，F(xiàn)有三個容積均為2 L的恒容密閉容器甲、乙、丙，起始投料如下：甲乙丙X/g1 mol02 molY/g2 mol04 molZ/g02 mol0三個容器置于同一恒溫環(huán)境中進行反應(yīng)。下列判斷不正確的是()A三個容器中平衡常數(shù)大小：甲乙丙B三個容器中X的平均反應(yīng)速率不相等C達到平衡時，丙容器中的n(Z)大于甲容器中的2倍D若丙容器中X的轉(zhuǎn)化率為80%，則平衡常數(shù)K為80 Lmol1解析：選A溫度相同，三個容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)大小相等，A項錯誤；三個容器中起始物質(zhì)或濃度不相同，在相同條件下反應(yīng)速率不等，B項正確；若將甲容器容積縮小一半，甲、丙兩容器中起始反應(yīng)物的濃度相等，兩個平衡等效，Z的體積分數(shù)相等，n(Z)丙2n(Z)甲，但由于正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，甲容器體積恢復(fù)為2 L，平衡逆向移動，甲容器中Z的體積分數(shù)減小，故平衡時丙容器中Z的物質(zhì)的量大于甲容器中的2倍，C項正確；丙容器中X的轉(zhuǎn)化率為80%，達到平衡：c(X)0.2 molL1，c(Y)0.4 molL1，c(Z)1.6 molL1，K Lmol180 Lmol1，D項正確。6在25時，密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表：物質(zhì)XYZ初始濃度/(molL1)0.10.20平衡濃度/(molL1)0.050.050.1下列說法錯誤的是()A反應(yīng)達到平衡時，X的轉(zhuǎn)化率為50%B反應(yīng)可表示為X(g)3Y(g)2Z(g)，其平衡常數(shù)為1 600C增大壓強使平衡向生成Z的方向移動，平衡常數(shù)增大D升高溫度平衡常數(shù)增大，則此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)解析：選C平衡建立的過程中，X的轉(zhuǎn)化濃度為0.05 molL1。其轉(zhuǎn)化率為100%50%，A項對；平衡建立過程中，X、Y、Z轉(zhuǎn)化的濃度分別為0.05 molL1,0.15 molL1,0.1 molL1，三者的化學(xué)計量數(shù)之比為132，反應(yīng)可表示為X3Y2Z，平衡常數(shù)K1 600，B項對；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，C項錯；對于吸熱反應(yīng)，升溫K值增大，D項正確。7800時，在容積為2 L的密閉容器中，充入0.20 mol X(g)和0.10 mol的Y(g)的混合氣，發(fā)生反應(yīng)2X(g)Y2(g)2XY(g)，n(X)隨時間變化如表：時間/s012345n(X)/mol0.200.100.080.060.060.06下列說法正確的是()A達到平衡后，升高溫度，K減小，則該反應(yīng)的H0B前2 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(Y2)0.015 molL1s1C該溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)KD其他條件不變時，向平衡體系中再充入0.06 mol X、0.03 mol Y2和0.14 mol XY，則Y的轉(zhuǎn)化率減小解析：選BA項，升高溫度，K減小，平衡逆向移動，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，錯誤；B項，前2 s內(nèi)v(Y2)0.015 molL1s1，正確；C項，2X(g)Y2(g)2XY(g)初始濃度(molL1) 0.10 0.05 0變化濃度(molL1) 0.07 0.035 0.07平衡濃度(molL1) 0.03 0.015 0.07K，錯誤；D項，再充入0.06 mol X、0.03 mol Y2和0.14 mol XY，則充入各物質(zhì)的量與平衡時各物質(zhì)的量相等，相當(dāng)于將容器體積縮小一半，平衡向右移動，可判斷出Y的轉(zhuǎn)化率增大，錯誤。8活性炭可處理大氣污染物NO，反應(yīng)原理：C(s)2NO(g)N2(g)CO2(g)。T時，在2 L密閉容器中加入0.100 mol NO和2.030 mol活性炭(無雜質(zhì))，平衡時活性炭物質(zhì)的量是2.000 mol。下列說法不合理的是()A該溫度下的平衡常數(shù)：KB達到平衡時，NO的轉(zhuǎn)化率是60%C3 min未達到平衡，則v(NO)0.01 molL1min1D升高溫度有利于活性炭處理更多的污染物NO解析：選D利用三段式分析。 C(s)2NO(g)N2(g)CO2(g) 2.0300.100 0 0 0.0300.060 0.030 0.030 2.0000.04 0.030 0.030平衡時各物質(zhì)的濃度：c(NO)0.02 molL1，c(N2)0.015 molL1，c(CO2)0.015 molL1。A項，該溫度下的平衡常數(shù)：K，正確；B項，達到平衡時，NO的轉(zhuǎn)化率：100%60%，正確；C項，3 min末達到平衡，則v(NO)0.01 molL1min1，正確；D項，不知道反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，無法確定溫度對該反應(yīng)限度的影響，錯誤。9(2018四川師大附中模擬)恒溫下，容積均為2 L的密閉容器M、N中，分別有以下兩種起始投料建立的可逆反應(yīng)3A(g)2B(g)2C(g)xD(s)的化學(xué)平衡狀態(tài)，相關(guān)數(shù)據(jù)如下：M：3 mol A、2 mol B,2 min達到平衡，生成D 1.2 mol，測得從反應(yīng)開始到平衡C的速率為0.3 molL1min1；N：2 mol C、y mol D，達到平衡時c(A)0.6 molL1。下列結(jié)論中不正確的是()Ax2B平衡時M中c(A)0.6 molL1Cy<0.8DM中B的轉(zhuǎn)化率與N中C的轉(zhuǎn)化率之和為1解析：選CM中n(D)1.2 moln(C)0.3 molL1min12 min 2 L1.2 mol所以x2。3A(g)2B(g)2C(g)2D(s)n(起始)/mol3200n(轉(zhuǎn)化)/mol1.8 1.2 1.2 1.2n(平衡)/mol1.2 0.8 1.2 1.2N中，平衡時n(A)1.2 mol。3A(g)2B(g)2C(g)2D(s)n(起始)/mol002yn(轉(zhuǎn)化)/mol1.2 0.8 0.8 0.8n(平衡)/mol1.2 0.8 1.2 y0.8C項，因平衡時D不能完全轉(zhuǎn)化，所以其物質(zhì)的量一定大于0.8 mol，即y>0.8；D項，M中(B)60%，N中(C)40%，之和為1。10(2018湖南師大附中模擬)N2O5是一種新型硝化劑，一定溫度下發(fā)生反應(yīng)2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)H0，T1溫度下的部分實驗數(shù)據(jù)為：t/s05001 0001 500c(N2O5)/(molL1)5.003.522.502.50下列說法不正確的是()A500 s內(nèi)，N2O5的分解速率為2.96103molL1s1BT1溫度下的平衡常數(shù)為K1125,1 000 s時N2O5的轉(zhuǎn)化率為50%C其他條件不變時，T2溫度下反應(yīng)到1 000 s時測得N2O5(g)濃度為2.98 molL1，則有T1T2DT1溫度下的平衡常數(shù)為K1，T2溫度下的平衡常數(shù)為K2，若T1T2，則有K1K2解析：選C500 s內(nèi)c(N2O5)由5.00 molL1降低到3.52 molL1，則有v(N2O5)2.96103molL1s1，A正確。1 000 s時，c(N2O5)2.50 molL1，則c(NO2)5 molL1，c(O2)1.25 molL1，此時N2O5的轉(zhuǎn)化率為50%；化學(xué)平衡常數(shù)K1125，B正確。T2溫度下反應(yīng)到1 000 s時測得N2O5(g)濃度為2.98 molL12.50 molL1，說明反應(yīng)正向進行的程度減小，即反應(yīng)速率小，故有T1T2，C錯誤。該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡正向移動，平衡常數(shù)增大，由于T1T2，則有K1K2，D正確。11(2017哈爾濱六中期中)甲醇是重要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料和清潔液體燃料。工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知制備甲醇的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)如下表所示：化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)溫度/5008002H2(g)CO(g)CH3OH(g)K12.50.15H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)K21.02.53H2(g)CO2(g)CH3OH(g)H2O(g)K3回答下列問題：(1)反應(yīng)是_(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(2)某溫度下反應(yīng)中H2的平衡轉(zhuǎn)化率()與體系總壓強(p)的關(guān)系如圖甲所示，則平衡狀態(tài)由A變到B時，平衡常數(shù)K(A)_K(B)(填“”“”或“”)。(3)根據(jù)反應(yīng)、與可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系，則K3_(用K1、K2表示)。500時測得反應(yīng)在某時刻時，H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的濃度(molL1)分別為0.8、0.1、0.3、0.15，則此時v(正)_v(逆)(填“”“”或“”)。(4)在3 L容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，已知c(CO)t(反應(yīng)時間)變化曲線如圖乙所示，若在t0時刻分別改變一個條件，曲線變?yōu)榍€和曲線：當(dāng)曲線變?yōu)榍€時，改變的條件是_。當(dāng)曲線變?yōu)榍€時，改變的條件是_。解析：(1)分析表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度升高而增大，說明升高溫度，平衡正向移動，則該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。(2)依據(jù)平衡常數(shù)隨溫度變化而不隨壓強變化分析，圖像中平衡狀態(tài)由A變到B時，壓強增大而溫度不變，故A、B兩點的平衡常數(shù)相等。(3)反應(yīng)為3H2(g)CO2(g)CH3OH(g)H2O(g)，依據(jù)蓋斯定律，由反應(yīng)可得反應(yīng)，故平衡常數(shù)K3K1K2。500時測得反應(yīng)在某時刻時，H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的濃度(molL1)分別為0.8、0.1、0.3、0.15，此時濃度商為Qc0.88K(500)2.5，故此時反應(yīng)正向進行，則有v(正)v(逆)。(4)曲線曲線是縮短反應(yīng)達到平衡的時間，最后達到相同平衡狀態(tài)，由于容器的容積可變，故此時改變的條件是加入了催化劑。曲線曲線：c(CO)瞬間增大，由于反應(yīng)H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)是氣體總分子數(shù)不變的反應(yīng)，可變?nèi)萜髦袣怏w的體積和濃度成反比，氣體的物質(zhì)的量不變；曲線對應(yīng)的容器容積為3 L，c平衡(CO)3 molL1；改變條件后為曲線，此時c平衡(CO)4.5 molL1，則氣體的體積為V2 L，故將容器的容積快速壓縮至2 L符合圖像變化。答案：(1)吸熱(2)(3)K1K2(4)加入催化劑將容器的容積快速縮小至2 L12(2018綿陽南山中學(xué)月考)科學(xué)家研究出一種以天然氣為燃料的“燃燒前捕獲系統(tǒng)”，其簡單流程如圖所示(條件及物質(zhì)未標出)。(1)已知：CH4、CO、H2的燃燒熱分別為890.0 kJmol1、283.0 kJmol1、285.8 kJmol1，則上述流程中第一步反應(yīng)2CH4(g)O2(g)=2CO(g)4H2(g)的H_。(2)工業(yè)上可用H2和CO2制備甲醇，其反應(yīng)方程式為CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)，某溫度下，將1 mol CO2和3 mol H2充入體積不變的2 L密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，測得不同時刻反應(yīng)前后的壓強關(guān)系如下表：時間/h1234560.900.850.830.810.800.80用H2表示前2 h的平均反應(yīng)速率v(H2)_；該溫度下，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為_。(3)在300、8 MPa下，將CO2和H2按物質(zhì)的量之比13通入一密閉容器中發(fā)生(2)中反應(yīng)，達到平衡時，測得CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則該反應(yīng)條件下的平衡常數(shù)為Kp_(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓總壓物質(zhì)的量分數(shù))。(4)CO2經(jīng)催化加氫可合成低碳烯烴：2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g)H。在0.1 MPa時，按n(CO2)n(H2)13投料，如圖所示為不同溫度(T)下，平衡時四種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量(n)關(guān)系。該反應(yīng)的H_0(填“”或“”)。曲線c表示的物質(zhì)為_。為提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率，除改變溫度外，還可采取的措施是_。解析：(2)恒溫恒容時，氣體的壓強之比等于其物質(zhì)的量之比，2 h時，0.85，設(shè)消耗CO2的物質(zhì)的量為x mol，CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)V 1 2 x mol 2x mol則有0.85，解得x0.3，故前2 h的平均反應(yīng)速率v(H2)0.225 molL1h1。該溫度下，反應(yīng)進行5 h時達到平衡狀態(tài)，此時0.80，設(shè)消耗CO2的物質(zhì)的量為y mol，則有0.80，解得y0.4，故CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為100%40%。(3)設(shè)開始時投入CO2和H2的物質(zhì)的量分別為1 mol、3 mol，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則有：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)起始量/mol 1 3 0 0轉(zhuǎn)化量/mol 0.5 1.5 0.5 0.5平衡量/mol 0.5 1.5 0.5 0.5則平衡時p(CO2)p(CH3OH)p(H2O)8 MPa MPa，p(H2)8 MPa4 MPa，故該反應(yīng)條件下的平衡常數(shù)為Kp。(4)由圖可知，隨著溫度的升高，n(H2)逐漸增大，說明平衡逆向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故有H0。隨著溫度的升高，n(H2)逐漸增大，由于H2是反應(yīng)物，則另一條逐漸增大的曲線a代表CO2；C2H4(g)、H2O(g)都是生成物，隨著平衡逆向移動，二者的物質(zhì)的量逐漸減小，根據(jù)化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系可知，曲線b代表H2O(g)，曲線c代表C2H4(g)。該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體總分子數(shù)減少的放熱反應(yīng)，欲提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率，除改變溫度外，還可以增大壓強或不斷分離出產(chǎn)物H2O(g)。答案：(1)71.4 kJmol1(2)0.225 molL1h140%(3)(4)C2H4加壓(或不斷分離出水蒸氣)